Uma equipe de estudantes do setor Chicureo, Santiago, no Chile, descobriu uma forma de utilizar a energia sonora dos carros nas rodovias urbanas para gerar luz em áreas com altos índices de criminalidade. A energia cinética foi convertida em energia elétrica, armazenada em baterias e alimentando sistemas de iluminação pública em cidades próximas. A solução utiliza a abordagem STEM (sigla para Ciência, Tecnologia, Engenharia e Matemática) e buscou melhorar a sensação de segurança em áreas com pouca iluminação. O projeto foi finalista do Solve for Tomorrow no país, em 2023.
Os participantes são cinco alunos de 15 e 16 anos, do segundo ano do ensino secundário (penúltimo ano da escolaridade obrigatória) do Colégio San José de Chicureo. A escola tem há alguns anos um histórico de inovação pedagógica, baseada no conceito de Aprendizagem Cooperativa, em que os alunos trabalham em coordenação entre si para aprofundar os estudos; diz Catalina Carvallo, professora mediadora do projeto. “Começamos a trabalhar com Estratégias de Pensamento Visível“, acrescenta a professora de Biologia e Ciências Naturais.
O ponto de partida de “Electricistas del Sonido” (como foi intitulado o projeto STEM), foram as aulas da disciplina “Projeto Científico”, que se inicia no quinto ano do ensino básico, quando os alunos têm cerca de 10 anos. “É uma metodologia onde trabalhamos de forma colaborativa, em equipes de quatro a cinco alunos que são escolhidos aleatoriamente. Os professores formam os grupos para promover a inclusão e com a preocupação de que ninguém fique de fora”, descreve Carvallo. São dois projetos por semestre e há rodízio de equipes.
“Essa equipe em especial me abordou com a decisão de participar do programa [Solve for Tomorrow] e acredito que a iniciativa deles fez uma diferença substancial no resultado final”, afirma a professora. No início eram quatro alunos da turma disciplinar, mas se juntaram a outro aluno de outro curso, que já conheciam.
Revisão da literatura e experiências anteriores inspiraram o projeto STEM
Até então, eles conheciam o programa e como funcionava, mas não sabiam exatamente o que iriam fazer. Foram muito entusiasmados e basearam-se também na experiência da professora, que está na profissão há 20 anos e que participa em concursos, prémios e iniciativas deste tipo. Por exemplo, esta foi a terceira vez que ela participou do Solve for Tomorrow. No primeiro ano, o projeto alcançou 40 finalistas. Na segunda, chegaram aos 10 finalistas e em 2023, chegaram à Grande Final, entre os cinco melhores.
Os temas trabalhados pelas demais equipes da disciplina foram muito diversos; desde a rotulagem de alimentos para reduzir as taxas de obesidade até uma aplicação no combate a incêndios. A equipe “Electricistas del Sonido” começou a pensar na segurança pública. Observaram que há bairros com grande incidência de assaltos em Santiago, áreas de rodovias urbanas. Além da insegurança, são áreas com elevada poluição sonora.
“Vimos muitos estudos que dizem que a melhor forma de aumentar a segurança é ter bairros o mais iluminados possível. Então, tivemos a ideia de dar um segundo uso a esse ruído da rodovia”, explica a professora. Ela relembrou uma proposta de outros alunos feita no passado, mas descartada por outro professor: transformar energia sonora em eletricidade.
Havia poucas referências bibliográficas para um projeto como este; então tivemos que descobrir como fazê-lo por tentativa e erro. Todo mundo tem medo de errar, mas isso não é um problema: é uma oportunidade de melhoria, ressalta a professora.
O protótipo foi adaptado para uma escala menor
Com a ajuda dos professores de Física e Música, eles identificaram quais outros materiais seriam necessários para a confecção do protótipo, como cabos, luzes, lâmpadas, baterias de lítio e capacitores. A equipe calculou que seriam necessários 500 piezoelétricos em cada 1m² da rodovia para gerar energia suficiente para acender de quatro a cinco lâmpadas de 100V para iluminação pública. A equipe adquiriu os piezoelétricos por meio de compra online, com investimento da própria escola. “Mas não conseguimos piezoelétricos suficientes para fazer um projeto maior e tivemos que pensar em algo que não nos colocasse em risco, que fosse administrável para os alunos das escolas”, explica Carvallo.
Então, fizeram um protótipo experimental em pequena escala, no qual conseguiram transformar vibração em energia. Os piezoelétricos foram colocados em rodovias reais da cidade e conectados a uma luz LED (que gera luz com pouca necessidade de energia elétrica). A ideia era que os sensores captassem as vibrações, que eram convertidas em eletricidade e acendiam as luzes. Eles chamaram essa invenção de “Iluminador Sônico”.
Para a professora, a grande vantagem é que essa fonte é constante, diferentemente da energia solar, por exemplo, que só pode ser fornecida durante o dia. “É um projeto inspirador que pode ser usado em grandes cidades. Pode ser testado em uma fábrica ou em um aeroporto, que têm barulho o tempo todo”, acredita.
A colaboração foi fundamental para o projeto STEM
Todos os envolvidos no projeto se ofereceram para aprender algo novo para ajudar. A educadora teve que estudar mais sobre mecânica dos fluidos e outros temas de física. Um aluno ficou encarregado de aprender a utilizar o software SketchUp (usado para criar modelos 3D no computador) para fazer a maquete do protótipo. Outros aprofundaram os estudos em Física, buscando dados na Internet e na comunicação.
Na etapa final, houve um momento que marcou a experiência da professora. “A equipe toda estava trabalhando no laboratório, fazendo muitas horas extras, e os colegas dele, que não estavam no projeto, começaram a aparecer para somar quando mais precisávamos. Foi muito legal”, disse ela, emocionada. Agora, alunos de outros anos da disciplina de Projetos Científicos já estão interessados em fazer propostas para o Solve for Tomorrow.
